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百年傑出人物(四)計算機科學家-阿蘭·圖靈

(2007-11-28 19:20:12) 下一個



做計算機這行的,其實可以不用知道比爾蓋茨,蓋茨更是一個成功的商人,但一定要知道阿蘭·圖靈。圖靈基本上是公認的計算機之父,他的圖靈機,是他在解決一個數學問題是想象的那麽一個理想機器,機器非常簡單。可這機器給人類帶來的影響,絕對是意義深重的。

圖靈1912年6月23日出生於英國倫敦。圖靈的父親按現在的時髦稱呼是一名海鷗。他是英屬印度的公務員,應該是在印度工作的,圖靈的母親雖然在印度懷了孕。但他們還是希望圖靈在英國出生,所以家庭重新回到倫敦。他父親來來回回的兩邊跑。圖靈小時候,上住宿學校,偶爾才會回家探望。他是個孤獨的孩子。這也許激發了他對人腦到底是怎樣工作的興趣,怎樣才能在頭腦中創造一個世界,假如命運硬塞給我們的世界是這樣的貧瘠和讓人不滿意。

“阿蘭·圖靈的摯友、英國曼徹斯特大學紐曼教授(M.Newman)的夫人這樣描寫圖靈,她說:“阿蘭輪廓奇特的腦袋很漂亮,黑褐色的頭發,船首形的下巴,藍得像明亮玻璃似的眼睛,看到他的人都會留下深刻的印象。他的穿著總顯得別扭,不管是穿那件又髒又破的大衣,還是費心換上幹淨的白襯衣都是如此。他與人在一起的時候總用隨便的態度和長時間的沉默來保護自己,十分靦腆害羞,從不與別人的目光相遇。然而,一旦在友好交談的信任氣氛中,他那雙眼睛裏透出的坦率和理解力就好像含有使人不敢喘氣的東西。那目光不僅遠遠超出了言語和行動,而且仿佛也超出了人間。””

注意這個“超出人間”的評語,很多傑出人物,不管他們的想法怎樣,似乎都是有跡可尋的,這麽說吧,就是假設不是這個人,遇到下個人,時間到了,有些積累,那些想法也是可以醞釀出來的。圖靈給人感覺不一樣,他思維的簡明跳躍,深刻奇特大膽,可又不是狂人的荒謬,簡直就是上帝派來帶給人類思想火花的使者。

“圖靈想象的機器說起來很簡單:該計算機使用一條無限長度的紙帶,紙帶被劃分成許多方格,有的方格被畫上斜線,代表“1”;有的沒有畫任何線條,代表“0”。該計算機有一個讀寫頭部件,可以從帶子上讀出信息,也可以往空方格裏寫下信息。該計算機僅有的功能:把紙帶向右移動一格,然後把“1”變成“0”,或者相反把“0”變成“1”。”

這個機器就這麽簡單,可他傑出的地方在於,他本來是要解決一個數學問題的,當所有數學家都在圈子裏打轉的時候,他跳出來,提出了用這個機器來解決這個數學問題。紐曼教授感慨地說過:“現在的人很難認識到,當時把紙帶及在紙帶上的穿孔模式這類話題引進數學基礎的討論是多麽大膽的革新。”

這個解決方法,是從無到有的跳躍,不是演變漸變知識積累。而這從“理想計算機”和“儲存程序”開始、直到後來論證的“自動程序設計”和“係統仿真”等等,阿蘭·圖靈以其獨特的洞察力提出了大量有價值的理論思想,似乎都成為計算機發展史不斷追逐的目標,不斷地被以後的發展證明其正確性。

眾所周知,圖靈是個同性戀。他13歲時候去了這個Sherbourne寄宿學校。在那裏,他就喜歡上一個男孩子。但這個男孩子得了病,死去了。這件事,對圖靈非常震撼,讓他改變了宗教觀點,他一下變成無神論者。他覺得,每個現象背後一定是有物質的解釋的。機器後麵沒有靈魂,而且腦子裏麵也沒有思想的。但是,又如何解釋意識的產生呢?我覺得,這樣看來,圖靈真是個情種,被他愛上肯定是挺幸福的。

就這麽個天才,可由於偏科,文科方麵發展不平衡,他的期終考試曾經幾次不及格,因此,他不能進入他的第一誌願三一學院,而是去了劍橋大學國王學院。在這個環境寬鬆自由的學院裏麵,他的聰明才智得以充分發揮。後來又被學校聘回去。本來他是可以一直在學校裏麵研究問題的,可二戰開始了。

圖靈被選去破譯德國納粹的密碼。當時團隊集中了很多出色的數學家,下棋的冠軍,等等聰明人。不過大家公認,圖靈在裏麵做出了很重要的貢獻,他們設計出一種可以高效率的解碼機器。這為以後盟軍取得最後勝利有著不可磨滅的功勞。

戰爭結束以後,圖靈又想回劍橋,繼續他的平靜學術生涯。他被聘新成立了一個實驗室,造這個圖靈機。但他很快發現,這個地方和戰爭時期那個超效率的團隊來比,是這樣的官僚,扯皮,他的很多建議都被拒絕和忽略了,他很生氣,也就離開了這個地方。去Manchster大學了,接著做他在1937年提出的構想計算機。

圖靈後來充分發展和完善了他提出的圖靈機概念。1950年,他提出了一個叫做圖靈試驗的概念,來判斷是否電腦真得可以思考。這個假設是這樣的,假設有電腦和某個自願者同時接受檢查。還方一個人作為質問者。電腦和自願者在質問者的視線之外,質問者必須有意識的提出一些檢驗問題,依賴他們雙方做出的回答,來決定兩者誰為電腦誰為人類。如果分不出來,那麽機器就證明了可以像人類一樣“思考”。

圖靈一直在人工智能領域方麵大膽推進和設想,他給大家描繪的美好前景是這樣的,“總有一天,婦女們在公園裏會牽著她們的電腦互相說,你看看,我這電腦今天講了件特好玩的事情。"

嗯,我看已經挺接近的了,我每天出門都會拎著我的電腦晃悠。還從網上看各種笑話。如果設計好了,真可以每天早上打開電腦,電腦就會念好玩的事情給我聽的。

圖靈後來因為自己是同性戀受了很多苦。他家被盜了,盜的人是和他居住在一起的另一個男人。(可見圖靈選愛人的本領也不是很好的)。結果圖靈報案以後,自己倒給當局抓起來了,被控以“明顯的猥褻和性顛倒行為”。他沒有申辯,並被定罪。在著名的公審後,他被給予了兩個選擇:坐牢或荷爾蒙療法。圖靈選了荷爾蒙療法,他對朋友說,“我胸都大起來了。”最後,圖靈給自己吃了有氫化物的蘋果,1954年辭世,才41歲。

天才連自殺的方式都有異常人的,他怎麽會想起在蘋果裏麵放上毒藥呢?既然都要去了,難道還想著品嚐一下甘甜的蘋果記住它的味道,也許他小時候很喜歡白雪公主,覺得吃毒蘋果很浪漫。我這樣妄自揣摩。寫了這些文字,用這個小巧的電腦。

感謝圖靈和這些科學家們。

 

圖靈長跑。



圖靈在花園裏麵。

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閱讀 ()評論 (35)
評論
牛男牛女 回複 悄悄話 生物是上帝創造的,IT是人類創造的. 人怎麽能跟上帝比? 所以嘛, 生物肯定贏. Just kidding.
明亮 回複 悄悄話 牛男牛女,謝謝你的介紹,看來你是生物專家,以後有問題請教你了。讓生物和IT比賽,好像是生物能贏的。:)
牛男牛女 回複 悄悄話 明亮, 生物學和神經學要做的呢是搞清楚人腦是怎樣工作的.這是一個非常複雜的領域,可能還需十幾到二十幾年.這是一個發現的過程.然後通過仿生學設計出最優的係統.IT領域不段推出新的係統,新的技術.這是一個創造的過程.最後的目的和結果可能是一樣的.因為世上可能隻有一個最佳的東西.這叫殊途同歸.
明亮 回複 悄悄話 牛男牛女,嗬嗬,你的想法還真奇特的,那你現在是不是在實驗室裏研究這個下一代新電腦呢?:)

三腳梅,謝謝你給我的誠懇建議,我的文章的確不很精良的,很多時候,我都是倉促著把事情記錄下來,也沒時間打磨,裏麵錯別字都有很多的。:)以後一定多注意,爭取做到質量好一些。歡迎來玩。

嗬嗬,愛心誠心,這還真是不同信仰造成不同的世界觀的。所以這個問題特別能讓人思索和爭論不休。:)
愛心誠心 回複 悄悄話 牛男牛女的看法倒是別出心裁,好!
牛男牛女 回複 悄悄話 電腦超不過人腦,是不是最基本的元素出了問題? 電腦的基本元素是矽, 而人腦用的是炭,氫,氧,氮,再加上很多金屬離子. 再好的係統如果沒有好的材料支持,可能也是無米之炊. 下一代的電腦是否應該考慮用新的元素? 我是外行,瞎扯而已.
三腳梅 回複 悄悄話 明亮: 喜歡你的這套係列, 大約因為也學過幾年EE/CE. 雖說來源於TIMES, 你翻的好寫的也生動. 其它的,看過幾篇,說實在的,SOSO. 感覺是你的博客數多量大, 但不夠精. 希望再接再厲! 另外, ROYALTY應譯為專利費(對COPYRIGHT來說是版稅), 譯為"忠誠費用"有點費解且拗口. 謝謝!
愛心誠心 回複 悄悄話 電腦永遠超不過人腦,"Artificial Intelligence would never reach human intelligence", 雖然我這樣的論點在人工智能課堂上遭到所有男生一致的炮轟,they say, "please never say 'never'", 但是我至今仍然堅持自己的觀點.因為,一方麵,電腦的程序都是人寫出來的;另一方麵,人有'靈魂', 這個電腦永遠不會有.當然,後一種觀點,和我的宗教信仰有關係,我信佛,相信輪回和因果.
明亮 回複 悄悄話 我一起都回在這裏吧。

謝謝大家討論這個話題。outlier,謝謝你,其實我哪裏厲害呢。這個是我看時代周刊文章,上麵有這個係列,我很感興趣,有的資料是上麵的,有的從網上查看的。寫這個係列的過程,也是讓我學習一下的過程。你知道得還更多的。你推薦的人,我還不知道,回頭查查看。

這個係列,畢竟他們我都壓根不認識,很多知識也沒來的及消化,寫得也倉促。那兩位抱怨文筆的同學,我也隻好說抱歉了。

馬大炮,你的觀點我也想過,於此相關的還有clone人,等等。人類是個好奇心強烈的孩子,他們不停地探索挑戰。但科學也是雙刃劍吧。

這篇圖靈之所以比其他還特別一些,是他挑戰了一些很深刻的東西,比如思維靈魂的事情。假如機器都能思考了,人又是什麽呢?

歡迎大家接著討論。周末愉快!

馬大炮123 回複 悄悄話 回複gp2x的評論:
人可能造出有情緒的電腦嗎?也許,人能造出無限接近於人
的電腦。但人創造的,能和上帝造的一樣好嗎?
也許,人類應該有所為,有所不為。
現代科學以精準測度,實證和形式邏輯為主要特點。但這不
足以解決人類所麵臨的全部問題。科學技術增加了社會上多數
人的幸福感嗎? 它的作用沒有人們想象的那末大。
但,科學技術確實使這個星球生養了越來越多的人。

抱歉,說走了題。
outlier 回複 悄悄話 BTW, 你真是蠻厲害的,全是原創的?期待下一篇。maybe Paul Erdos, that Russian guy who did the Poincare, Yau, and Tao (he is only 32), 都有可寫的,看你能挖出來什麽 :)
outlier 回複 悄悄話 The two comments below were totally uncalled for. Please learn to be respectful.

On the topic of whether machines can eventually approach or surpass humans in accomplising certain tasks, there is the computational barrier (the brain is still a much more complex system just by processor count)and perhaps also a fundamental limit. The latter being that we cannot possibly design a machine that would duplicate the functions our brain when our understanding of how our brain works is still so limited. Maybe we will never be able to get it ... maybe someone can prove kind of a "halting problem" here. A similar argument applies to Go. When we really do not understand the game, i.e., in terms of designing an optimization criterion for the machine, how can we build a machine that can play well? I really think our understanding of Go is so far off that in all the games played by professionals, people win by catching other people's mistakes, not that they know what the best moves are ;)
pugongying 回複 悄悄話 同意樓下
qwre 回複 悄悄話 文筆太差,挺好的題材,寫得這麽別別扭扭的,看了叫人真不舒服,好像是一個學了中文的老外寫的似的。
異城狂客 回複 悄悄話 天才都是孤獨而令人費解的.圖靈的理論造福全人類,自己卻因為當時人的誤解而辭世.這個世界,有時候就是對天才太不寬容.
stillthere 回複 悄悄話


謝謝明亮的認真!
明亮 回複 悄悄話 嗬嗬,騎車的朋友,這個關於他的騎車的小軼事我也聽到過。寫得倉促,我把你這段找了中文的貼這裏吧。謝謝你。

據說,布雷契萊有一輛出了名的自行車,它是圖靈在莊園裏代步的交通工具。這輛車子有點小毛病——鏈條經常脫落。別人或許馬上把車送到車行修理好再騎,可圖靈偏不修,他仔細琢磨鏈條脫落的規律, 發現每踏到X圈時鏈條才會脫落。於是,他用十分“愚笨”的辦法對付著騎車, 邊騎邊數踏過的圈數,一到X圈就停止不踏,讓車自己滑行。不久他覺得數數太費事,便製造了一台計數器裝在車輪上,真是“笨”到了家,被同事們傳為笑料。這件小事實際上反映了圖靈善於觀察並用理論解決問題的性格特點。
stillthere 回複 悄悄話

This man was also a bicycle fan:

Alan Turing owned a bicycle, on which he used to cycle to work. At intervals, the chain would fall off. Being a methodical man, Turing kept a bottle of turpentine and a rag in the office, to clean his hands on arrival. After some time he noted that the chain appeared to fall off at very regular intervals. He began counting the revolutions of the front wheel, and discovered that the regularity was exact. At intervals of precisely n revolutions, the chain fell off.

http://www.cthisspace.com/ftl/macaw/MR37.html

Thanks for the great topic!
明亮 回複 悄悄話 愛心誠心,嗯,有時回頭去看曆史,會覺得慶幸活在當下。以後還會更進步更寬容吧。謝謝你的介紹。計算機發展到目前,真是好多科學家業界努力的結果。

gp2x, 嗯,謝謝你做到補充。現在人工智能領域是沒有特別的突破。不過從圖靈構想的圖靈機,到現在,也就是短短的幾十年,以後還是會有其他突破和發展的。不過到了機器真能“思考”的那一天,會對人類有很大挑戰的。:)

無去來處,嗯,謝謝指出來,我改了。寫得還是倉卒。:)
無去來處 回複 悄悄話 “我每天出門都會拎著我的電腦,出門晃悠。”--去掉一個出門吧。

越寫越好看了,喜歡圖靈的這一篇,非常人性。
gp2x 回複 悄悄話 我們現在用的計算機體係結構來自於馮.諾依曼,所以他有計算機之父的稱號。不過這種體係結構是否最佳還是個未知數,現在計算機強於高速精確計算,但在人工智能,模式識別等領域還是遠遠落後於人腦。就說電腦下棋吧,象棋,國際象棋都不錯是因為棋子越下越少,快收盤時電腦基本上能窮舉所有可能,而且棋譜,招式也有限。到了圍棋,最快的電腦,最好的程序也下不過一個中等棋手,就是因為情況太複雜,而且越下越複雜。再舉個簡單例子,就說認人吧,電腦還不如一個幾個月大的嬰兒。這些都是目前體係結構的局限性,很精確,但是需要模糊感覺的領域就不行了。也出了很多新辦法,象Neural Network, Fuzzy logic等等,所以不排除將來出現更接近人腦的體係結構,電腦自身真的有思想,有感情,那時候圖靈的夢想才算實現吧。
愛心誠心 回複 悄悄話 不好意思,剛才寫錯了名字,應該是Vannevar Bush.

第一次知道turing的故事後,我還很為他憂傷了一陣子,今天又很傷感。
愛心誠心 回複 悄悄話 Alan Turing 很偉大,也很可憐。
可憐的是他所在的年代,同性戀依然是一種犯罪行為,加如活在更為寬容的今天,他可以為人類做出更多的貢獻。

在計算機領域另外一個非常有名但是非常容易被忽略的人物是Vanenar Bush. 他的Memex的構想,是我們現在互聯網的最初雛形。
明亮 回複 悄悄話 Mousa,嗯,圖靈獎是計算機界最負盛名的獎項,有“計算機界諾貝爾獎”之稱。圖靈獎對獲獎者的要求極高,評獎程序也極嚴,一般每年隻獎勵一名計算機科學家,隻有極少數年度有兩名以上在同一方向上做出貢獻的科學家同時獲獎。目前圖靈獎由英特爾公司讚助,獎金為100,000美元。
你小舅舅也算師從名門了。:)

無奈的馬甲,嗯這個馮.諾依曼也是計算機發展史上最著名的一位。也有人說,他是計算機之父。曆史上還是圖靈提出的概念在先。假如說,圖靈更側重在思維的跳躍,馮就是把這些抽象具體化提出實踐方案的人。關於他的故事也很多。有空我寫寫吧。
無奈的馬甲 回複 悄悄話 是不是再接著講講 馮.諾依曼?
Mousa 回複 悄悄話 好文。謝謝!

過去隻知道圖靈獎和圖靈這個泰鬥,今天了解到更多的圖靈。
我小舅舅的教授是圖靈獎的得主之一,怪不得他也跟著得意。
明亮 回複 悄悄話 紅茶,嗯,是啊,要是他多活一些,也許會有更深刻的奧秘揭示的。上帝就把他招回去了。
嗬嗬,阿貝,你就跟著我學吧,要是學好了有人誇你,你提我,要是沒學對,可別說我是師傅啊。:)
暖薑,嗯,容我喘口氣。

今天先散了吧,沒新的了。我先回去現買一些。:)
大家周末愉快!
warmginger 回複 悄悄話 讀得津津有味,繼續:-)
阿貝 回複 悄悄話 拖明亮的福,第一次見到祖師爺“真人”。“眾所周知,圖靈是個同性戀”,看來俺還真不是一般人,俺是第一次聽說耶!:)
綠豆紅茶 回複 悄悄話 才41歲?真是天妒英才啊!
明亮 回複 悄悄話 punny,我覺得他沒前兩個人帥的。不過他是天才。:)
明亮 回複 悄悄話 虎嘯,我以為他很有名,每人都應該知道的。是啊,他真改變了我們的生活和交流方式的。而後麵的意義,也許會更深遠的。 :)
punny 回複 悄悄話 嘿嘿,的確挺帥的
虎嘯南山 回複 悄悄話 我今天認識了圖靈這個人,原來電腦是來源他的idea啊,崇敬一下!要是沒有他,我今天怎麽幹活啊,怎麽會認識明亮姐。
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